3.4.2. Почвенные факторы (А. Печюкенас, В. Малишаускас и В. Вилене)

Почва выполняет двоякую роль. Во-первых, она является средством удержания необходимого количества воды. Поэтому она или, по крайней мере, ее более глубокие слои должны обладать определенной мерой водонепроницаемости. В этом заключается гидротехническая роль почвы. На рыбопродуктивность эта роль сказывается косвенно: при сильно фильтрующем грунте пруда или дамбы требуется значительно большее количество воды для поддержания необходимого ее уровня, а вследствие уноса с водой питательных веществ рыбопродуктивность понижается. Во-вторых, почва должна снабжать воду необходимыми питательными веществами - биогенами - для сложного и интенсивного продукционно-биологического круговорота. Чем лучше почва обеспечивает ими воду, тем выше рыбопродуктивность пруда. В свою очередь, почва должна обладать способностью накапливать в себе возможно большее количество веществ.

Связь рыбопродуктивности пруда с качеством его ложа рыбоводы заметили давно. Пруды на черноземах, суглинках давали больше продукции, чем на песчаных, неплодородных почвах. Авторы как более старых (60, 17; 131, 97-99; 71-77; 31, 58-59), так и современных литературных источников (14, 34-41; 96, 46-53; 29, 67; 30, 26-30; 115, 72-113; 98,120-207) единогласны в том, что качество почвы и воды являются основными факторами, определяющими рыбопродуктивность прудов. Не все едины однако в том, какого из этих факторов роль большая. Одни склонны отдать предпочтение воде (31, 58-59; 89, 2 9; 101, 203), другие - почве, третьи считают, что оба фактора в равной мере обуславливают рыбопродуктивность. В. Мейен (31, 58-59) категорически утверждает, что почва имеет определяющее значение только в течение начального периода существования пруда, а потом главную роль играет поступающая с водосборной площади вода. Как пример он приводит высокую рыбопродуктивность сельских прудов, питаемых водой, богатой разными питательными веществами (стоки скотных дворов и др.).

Однако исследования последнего времени, проведенные А. Александрийской (1, 5), свидетельствуют, что почвы прудов даже после 30-40 лет эксплуатации сохраняют некоторое сходство с почвами, на которых устроены новые пруды, хотя одновременно приобретают и некоторые специфические свойства.

Г. Менцель (101, 208), отмечая недостаточность научных исследований и ограниченность наших знаний о влиянии качества почвы на рыбопродуктивность, рекомендует в данное время при анализе хозяйственной деятельности рыбхозов почву, как фактор, обуславливающий рыбопродуктивность, исключить.

Различны мнения разных авторов и о продуктивности прудов в начальный и последующий периоды эксплуатации. Одни из них (114, 263; 91, 73; 89, 56) считают, что пруды более продуктивны в начальный период. По их мнению после 1-2 лет, когда вымывается значительная часть минерализованных веществ, рыбопродуктивность устанавливается на каком-то определенном уровне. Другие (22, 5-6), наоборот, утверждают, что в начале рыбопродуктивность более низкая и увеличивается в ходе эксплуатации пруда вследствие правильного ухода за ним и внесения удобрений.

Такое разногласие вызвано, безусловно, как недостаточными исследованиями в этой области, так и разнообразием качества двух основных факторов, определяющих рыбопродуктивность - почв, на которых устраиваются пруды, и воды, питающей пруды.

Разные мнения о рыбопродуктивности прудов в первые годы эксплуатации сложились, видимо, также из-за наблюдения за весьма различающимися друг от друга прудами. Хорошо обрабатываемые почвы, на которых устраиваются пруды, имеют большое количество минеральных веществ, которые легко выщелачиваются из почвы в воду в первые годы эксплуатации, но впоследствии быстро не пополняются. В таких прудах рыбопродуктивность после 1-2 лет устанавливается на каком-то более низком уровне. Аналогичное явление наблюдается и после летования прудов. Во время него минерализуется большое количество органических веществ, и почва способна отдать больше их в воду прудов в следующем году.

Пруды же, устроенные на малоплодородных, песчаных почвах, в ходе эксплуатации образуют собственно прудовую почву - прудовые илы - происходит калматаж первичной почвы, и рыбопродуктивность медленно, постепенно повышается. Пример Литвы убедительно показывает, что наиболее продуктивны пруды тех хозяйств, которые расположены на плодородных почвах, даже если они эксплуатируются более 10 лет (рыбхозы "Ишлаужас", "Павежупис"), а наименее продуктивны - тех, которые устроены на бедных почвах (рыбхоз "Жеймена", расположенный на летящем песке). Однако в последнем хозяйстве после 12 лет эксплуатации заметно образование слоя ила на ложе прудов, и хотя медленно, но все же происходит увеличение рыбопродуктивности.

Разумеется, наиболее благоприятное сочетание обоих основных факторов плодородной почвы и богатой питательными веществами воды - даст нам лучшие результаты, а сочетание малоплодородной почвы и бедной (или по некоторым своим показателям малопригодной для рыбоводства) воды - худшие. А между этими крайними вариантами может быть множество промежуточных, тем более, что качество почвы или воды определяется не одним показателем, а несколькими. Точную картину еще более затушевывает то обстоятельство, что кроме взаимодействия этих обоих факторов в их разнообразном сочетании определенное влияние на продуктивность могут оказать некоторые физические факторы (глубина прудов, проточность), а также факторы биотехнические и биологические (зарыбление разной плотности, возраст и вид рыб, количество задаваемого корма, состояние здоровья рыб).

На наш взгляд, здесь следует подходить к каждому конкретному случаю индивидуально. В. Мейен справедливо упоминает о сельских прудах. Притекающая в такие пруды вода может принести с собой в виде жижи, различных стоков много органоминеральных веществ. В таком случае вода как фактор повышения рыбопродуктивности может приобрести первостепенное значение. То же можно сказать и о воде, стекающей в необвалованные пруды, лежащие среди сильно удобряемых лугов или пахотных полей.

Исследуя влияние почвы и воды на рыбопродуктивность пруда, не следует забывать, что вода получает питательные вещества из почвы водосборной площади, качество которой зачастую бывает сходным с качеством почвы пруда.

Недостаточность наших знаний о почве прудов, малочисленность специальных исследований характеризует факт, что мы до сих пор не имеем четкого ее определения. Нет даже, как отмечает А. Александрийская (1, 8), единой терминологии, и в литературе используются термины: почва, грунт, ил, дно, ложе, донные отложения. В последнее время количество исследований почвы прудов увеличивается, однако здесь имеется еще сильное отставание по сравнению с исследованиями почв суши. Такое положение тем более нетерпимо, что в пруду продукционные процессы намного длительнее и сложнее, чем в полеводстве. Увеличивающиеся работы в этой области зачастую связаны с удобрением прудов, но одновременно они все более проливают свет на зависимость рыбопродуктивности от почвы пруда. В последнее время разрабатываются новые методики характеристики прудового ила. Следует отметить работы А. Лензо (26, 24-26; 27, 1-9) по применению биологического анализа грунтов в прудовом рыбоводстве.

Почва прудов физически и агрохимически во многом отличается от почв суши. Ее специфика определена тем, что она образуется в результате взаимодействия первичных почв с органоминеральным материалом постоянно поступающим из толщи воды в виде осадков (1, 8-13). Отличие почвы прудов от почв суши отмечали В. Кронгейм и Р. Ченсни (80, 22-37), которые писали, что для исследования почвы прудов не пригодны методы, применяемые на почве суши. На это также указывает В. Ляхнович (7, 113) и ряд других авторов.

В образующемся в пруду слое ила А. Александрийская (1, 8-9) выделяет верхний слой, называемый наилком (1-3 мм). По ее данным в этом слое по сравнению с лежащим ниже пятисантиметровым слоем значительно больше различных видов азота: в 7 раз больше общего, и в 4 раза - легкогидролизуемого, и в 8 раз - аммонийного. Наилок она считает самым активным слоем прудовой почвы, имеющим наибольшее значение в продукционных процессах пруда, в обмене между почвой и водой.

Вообще прудовой почвой следует считать тот слой, в котором происходит преобразование различных веществ, их абсорбция из воды и отдача их в воду в растворенном виде. Почва - это тот слой, в котором происходит интенсивная жизнедеятельность микроорганизмов, живут различные донные организмы (черви, ларвы насекомых). Этот слой нельзя полностью отождествлять со слоем донных отложений (илом). На плодородных почвах (суглинок, чернозем) посредством ежегодной культивации можно добиться утолщения этого слоя. Наоборот, на бедной (песчаной) почве глубокая культивация принесет только вред - уничтожит создавшийся тонкий плодородный слой ила.

Отложения ила на дне после интенсивной, длительной эксплуатации могут достичь таких размеров, что весь слой его неспособен будет активно участвовать в продукционно-биологических процессах пруда. На этот неактивный слой нельзя смотреть аналогично тому, как принято смотреть на не вспахиваемую подпочву суши, которую земледелец старается не выпахивать на поверхность в значительных количествах. Разница в том, что подпочва суши - это бедный органикой минеральный слой, а в глубоких слоях ила много органического вещества, находящегося в анаэробных условиях и не способного минерализироваться без летования, культивации, глубокой вспашки. По данным Ю. Видмантас и В. Ясюнайте, в русловых прудах Литвы за год возможно образование до 0,5-1,0% донных отложений от объема пруда (124, 26-27). В рыбоводных прудах, которые ежегодно спускаются и в течение 6-7 месяцев стоят без воды, донные отложения в значительной мере минерализуются. Процесс заиления в них происходит медленнее. Однако, после продолжительной эксплуатации исчисляемой несколькими десятками и даже сотнями лет, толщина слоя ила в пруду может достичь значительных размеров.

Толщина слоя ила активно участвующая в продукционных процессах пруда одними авторами указывается в 15-20 см (115, 103), другими - в 30-40 см (30, 181).

Основная масса прудов в рыбхозах Литвы построены или реконструированы сравнительно недавно - в течение последних 10-15 лет. Старых прудов с особенно мощным слоем ила сравнительно мало.

Методика исследования почв прудов как с технической стороны (взятие, проб, консервирование, проведение анализов), так и в отношении некоторых показателей разработана еще недостаточно. Разные авторы не совсем одинаково представляют техническую сторону, не единогласны они насчет показателей, являющихся важнейшими для продуктивности прудов. В. Шеперклаус (115, 103-113) в качестве основных почвенных показателей рассматривает способность почвы абсорбировать органические и неорганические вещества, что в основном зависит от ее механического состава, рН, щелочность, содержание фосфатов. Д. Неринг (111, 358-368), отмечает количество органических веществ, содержание азотных и фосфатных соединений, насыщенные основаниями по Каппену, гидролитную кислотность, количество влаги и способность поглощать кислород (активность седиментов). З. Иванова (18, 16-17) связывает качество почвы с ее типом. Основой и исходным пунктом для определения качества почвы служат агрохимические показатели и методы. Д. Неринг (111, 358-368), описывающий методику исследований почв прудов, считает, что здесь применены агрохимические методы, модифицированные применительно к условиям прудов. По этой методике он исследовал донные отложения (прудовой ил) в прудах ГДР и определил связь рыбопродуктивности и вышеупомянутых показателей. К сожалению исследования проведены всего только по трем прудам. Для большей достоверности, как отмечает сам автор необходимы значительно более обширные исследования. Безусловно, в этой области следует провести многочисленные исследования, усовершенствовать методику, уточнить значение ряда показателей.

Даже самый исчерпывающий анализ почвы сам по себе не может дать точного и полного представления о рыбопродуктивности пруда. Агрохимические исследования почв суши стоят на гораздо более высокой ступени, однако некоторые исследователи приходят к выводу, что только физиологические опыты с растениями способны дать удовлетворительный ответ на вопрос о фактическом наличии и необходимости содержания питательных веществ в почве (106, 1-72).

Несмотря на несовершенство исследований, все же неоспоримо, что показатели почвы прудов оказывают влияние на рыбопродуктивность. Тем более в комплексе с показателями качества воды они несомненно могут дать представление о продуктивности пруда.

Не совсем одинаковая оценка разными авторами как отдельных показателей почв, так и их значения для рыбопродуктивности может быть объяснена недостаточностью исследований в этой области и различием почв в разных географических зонах.

Почвы Литвы довольно разнообразны - от дерново-глеевых глин до летящего чистого песка. В почвах рыбоводных прудов рыбхозов, колхозов и совхозов много торфяных почв. Однако некоторые хозяйства или часть прудов отдельных хозяйств расположены на более плодородных суглинистых и супесчаных почвах. Имеются также пруды на чистом песке.

Для выявления влияния почвенных факторов на рыбопродуктивность в 1973 году Республиканским проектным институтом по землеустройству были проведены агрохимические исследования почв прудов 4 рыбхозов Литвы. В каждом выростном, П-го порядка и нагульном пруду этих хозяйств в различных точках ложа прокопаны шурфы и взяты образцы для агрохимического анализа поверхностного слоя собственно прудового ила (до 15 см) и лежащего более глубоко слоя первичной почвы (0-40 см), а также визуально определен тип почвы. Во взятых образцах почвы исследовалось: рН электрометрическим методом, гидролитическая кислотность по Каппену, сумма абсорбированных оснований по Каппену, процент гумуса, подвижный фосфор и калий, зольность, механический состав по Качинскому. Поскольку определение механического состава почвы по Качинскому на торфяных почвах оказалось невозможным, торфяные почвы верхового и переходного типа, имеющие низкую степень разложения, приравнены к песчаным почвам (до 10% частиц глины), низинного типа - к супесчаным (11-20% частиц глины).

Сопоставление этих показателей выявило связь механического состава почвы (выраженного в процентном содержании частиц глины), рН и содержание фосфатов с рыбопродуктивностью (таблица 27). Возможно, что при проведении более подробных исследований выявится большее число показателей, имеющих связь с рыбопродуктивностью прудов.

Таблица 27. Зависимость механического состава, рН и содержания фосфатов в почве прудов с рыбопродуктивностью

у - рыбопродуктивность в кг/га;

x₁ - рН;

х₂ - Р₂О₅ мг/100 г грунта;

х₃ - механический состав почвы пруда в % частиц глины;

r - коэффициент корреляции;

t - критерий значимости Стьюдента-Фишера.

Все приведенные факторы имеют сравнительно тесную корреляционную связь с рыбопродуктивностью.

Рассчитанные коэффициенты регрессии существенны (их значения больше табличного). Это говорит о том, что было бы желательно учесть эти факторы при оценке прудов. Однако учет всех показателей почвы сделало бы оценку очень сложной, требующей весьма обширных почвенных исследований, которые пока не под силу рыбоводным исследовательским учреждениям республики. С другой стороны, многие показатели взаимосвязаны между собой. Поэтому наиболее целесообразно было бы подобрать показатель, который характерен для почвы любого пруда, наименее изменчив, и числовое выражение которого в большей или меньшей степени характеризует и другие показатели.

В данном случае лучше всего почву характеризует механический состав первичной почвы прудов, который является менее изменчивым показателем, чем рН и другие свойства почв. Считать механический состав почвы ее основным показателем нас побуждает и то обстоятельство, что большинство прудов в республике как правило новые или реконструированы, эксплуатируются не больше 10-15 лет и в них еще сильно проявляется влияние первичной почвы, а также то, что исследования собственно прудовой почвы прудового ила, как в отношении технической стороны (методики исследований), так и в отношении значимости отдельных показателей разработаны пока очень слабо, находятся в своей зачаточной стадии. Возможно в будущем в связи с накоплением в прудах большего слоя продуктивного ила, а также углублением научных знаний придется учесть и другие показатели.